(15分)某校兴趣小组制作了一个游戏装置,其简化模型如图所示,在A点用一弹射装置将小滑块以某一水平速度弹射出去,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=0.1m的光滑竖直圆形轨道,运行一周后自B点向C点运动,C点右侧有一陷阱,C、D两点的竖直高度差h=0.2m,水平距离s=0.6m,水平轨道AB长为L1=0.5m,BC长为L2=1.5m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.4,重力加速度g=10m/s2。
(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点弹射出的速度大小;
(2)若游戏规则为小滑块沿着圆形轨道运行一周离开圆形轨道后只要不掉进陷阱即为胜出。求小滑块在A点弹射出的速度大小范围。
(10分)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。实验室除提供开关S和导线外,有以下器材可供选择:
电压表:V1(量程3V,内阻Rv1=10kΩ)
电压表:V2(量程15V,内阻Rv2=50kΩ)
电流表:G(量程3mA,内阻Rg=100Ω)
电流表:A(量程3A,内阻约为0.5Ω)
滑动变阻器:R1(阻值范围0~10Ω,额定电流2A)
R2(阻值范围0~1000Ω,额定电流1A)
定值电阻:R3=0.5Ω R4=10Ω
①为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中电压表应选用 ,滑动变阻器应选用_______(填写器材的符号)。该同学发现所给的两个电流表的量程均不符合要求,他将电流表G进行改装,电流表G应与定值电阻 并联,改装后的电流表对应的量程是_______A。
②在如图所示的虚线框内,画出该同学实验连线时依据的实验原理图。
③电流表G改装后其表盘没有来得及重新刻度,该同学利用上述实验原理测得数据,以电流表G的读数为横坐标,以电压表V的读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势E=_______V (结果保留三位有效数字),电源的内阻r=_______Ω (结果保留两位有效数字)。
(1)(6分)利用自由落体运动可测量重力加速度。有两组同学分别利用下面甲、乙两种实验装置进行了实验,其中乙图中的M为可恢复簧片,M与触头接触,开始实验时需要手动敲击M断开电路,使电磁铁失去磁性释放第一个小球,当前一个小球撞击M时后一个小球被释放。
①下列说法正确的有__________
A.两种实验都必须使用交流电源
B.甲实验利用的是公式△x=gT2;乙实验利用的是公式h=gt2,所以都需要用秒表测量时间,用直尺测量距离
C.甲实验要先接通电源,后释放纸带;乙实验应在手动敲击M的同时按下秒表开始计时
D.这两个实验装置均可以用来验证机械能守恒定律
②右图是用甲实验装置进行实验后选取的一条符合实验要求的纸带,O为第一个点,A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出).已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,可以计算出重力加速度g=__________m/s2(结果保留两位有效数字)。
③用乙实验装置做实验,测得小球下落的高度H=1.200m,10个小球下落的总时间t=5.0s。 可求出重力加速度g=_______m/s2(结果保留两位有效数字)。
如图所示,长均为d的两正对平行金属板MN、PQ水平放置,板间距离为2d,板间有正交的匀强电场和匀强磁场,一带电粒子从MP的中点O垂直于电场和磁场方向以v0射入,恰沿直线从NQ的中点A射出;若撤去电场,则粒子从M点射出(粒子重力不计)。以下说法正确的是
A.该粒子带正电
B.该粒子带正电、负电均可
C.若撤去磁场,则粒子射出时的速度大小为2 v0
D.若撤去磁场,则粒子射出时的速度大小为v0
如图所示,一轻质橡皮筋的一端系在竖直放置的半径为0.5m的圆环顶点P,另一端系一质量为0.1kg的小球,小球穿在圆环上可做无摩擦的运动。设开始时小球置于A点,橡皮筋处于刚好无形变状态,A点与圆心O位于同一水平线上。当小球运动到最低点B时速率为1m/s,此时小球对圆环恰好没有压力(取g=10m/s2)。下列正确的是
A.从A到B的过程中,小球的机械能守恒
B.从A到B的过程中,橡皮筋的弹性势能增加了0.45 J
C.小球过B点时,橡皮筋上的弹力为0.2N
D.小球过B点时,橡皮筋上的弹力为1.2N
第22届冬季奥林匹克运动会于2014年2月7日至2月23日在俄罗斯索契市举行。跳台滑雪是比赛项目之一,利用自然山形建成的跳台进行,某运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后,又落回到斜面雪坡上,如图所示,若斜面雪坡的倾角为θ,飞出时的速度大小为v0,不计空气阻力,运动员飞出后在空中的姿势保持不变,重力加速度为g,则
A.如果v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,速度方向也不同
B.如果v0不同,该运动员落到雪坡时的位置不同,但速度方向相同
C.运动员在空中经历的时间是
D.运动员落到雪坡时的速度大小是